Historia meteorologiczna huraganu Patricia - Meteorological history of Hurricane Patricia

Huragan Patricia

Poważny huragan kategorii 5 ( SSHWS / NWS )
Tor huraganu Patricia
Utworzony	20 października 2015 ( 20 października 2015 )
Hulaszczy	24 października 2015 r. ( 24 października 2015 )
Najwyższe wiatry	1 minuta podtrzymania : 215 mph (345 km/h)
Najniższe ciśnienie	872 mbar ( hPa ); 25,75 inHg (rekord na półkuli zachodniej ; drugi najniższy na świecie)
Obszary dotknięte	Ameryka środkowa Meksyk Teksas
Część sezonu huraganów na Pacyfiku 2015

Huragan Patricia był najbardziej intensywnym cyklonem tropikalnym, jaki kiedykolwiek zarejestrowano na półkuli zachodniej i drugim najbardziej intensywnym na świecie pod względem ciśnienia barometrycznego . Charakteryzował się również najwyższymi jednominutowymi maksymalnymi utrzymującymi się wiatrami, jakie kiedykolwiek zarejestrowano w tropikalnym cyklonie. Pochodząca z rozległych zaburzeń w pobliżu Zatoki Tehuantepec w połowie października 2015 r. Patricia została po raz pierwszy sklasyfikowana jako depresja tropikalna 20 października. Początkowy rozwój był powolny, z niewielkim wzmocnieniem w pierwszym dniu klasyfikacji. System później stał się burzą tropikalną i został nazwany Patricia, dwudziestą czwartą nazwaną burzą rocznego sezonu huraganów . Wyjątkowo sprzyjające warunki środowiskowe spowodowały wybuchową intensyfikację 22 października. Wyraźne oko rozwinęło się podczas intensywnego gęstego zachmurzenia w centrum, a Patricia przekształciła się z tropikalnej burzy w huragan kategorii 5 w ciągu zaledwie 24 godzin – w tempie niemal rekordowym. Wielkość intensyfikacji była źle prognozowana i zarówno modele prognostyczne, jak i meteorolodzy ponieśli rekordowo wysokie błędy predykcji.

23 października dwie misje Hurricane Hunter wykazały, że sztorm osiągnął maksymalny trwały wiatr o prędkości 305 mil na godzinę (330 km/h) i ciśnieniu 879 mbar (hPa; 25,96  inHg ). Ponieważ oszacowano, że szczytowa intensywność wystąpiła między misjami, Narodowe Centrum Huragan ostatecznie oszacowało, że Patricia uzyskała wiatry o prędkości 215 mil na godzinę (346 km/h) i ciśnieniu 872 mbar (hPa; 25,75 inHg). To plasuje go tuż poniżej Typhoon Tip z 1979 roku jako najbardziej intensywny tropikalny cyklon w historii. Wyjątkowa intensywność Patricii spowodowała wycofanie jej nazwy w kwietniu 2016 r. Pod koniec 23 października Patricia wylądowała w znacznie osłabionym stanie w pobliżu Cuixmala w Jalisco . Pomimo znacznego osłabienia był to najsilniejszy odnotowany huragan, który wylądował na Pacyfiku z wiatrami szacowanymi na 150 mph (240 km/h). Interakcja z górzystym terenem Meksyku spowodowała dramatyczne osłabienie, szybciej niż nasiliła się burza. W ciągu 24 godzin po wyjściu na ląd Patricia popadła w tropikalną depresję i wkrótce potem, pod koniec października, zniknęła.

Początki

Patricia jako tropikalna depresja 20 października

11 października 2015 r. obszar o zaburzonej pogodzie przemierzył Amerykę Środkową i pojawił się nad wschodnim Oceanem Spokojnym. Zakłócenie postępowało powoli w ciągu następnych kilku dni i połączyło się w wir środkowoamerykański – szeroką cyrkulację monsunową . Fale wschodnie przekroczył Karaibów i ostatecznie dotarła do Ameryki Środkowej w dniu 15 października; oba systemy połączyły się następnego dnia w pobliżu Zatoki Tehuantepec . Jednoczesny wiatr szczelinowy Tehuantepec po zachodniej stronie zakrętu, uzupełniony przepływem antycyklonowym za zimnym frontem , wzmocnił wirowość i pobudził utworzenie wydłużonego obszaru niskiego ciśnienia 17 października. Szeroki system rozciągał się na kilkaset mil od Jukatanu Półwysep do wschodniego Pacyfiku. Systemowi towarzyszył duży, niezorganizowany obszar konwekcji — prysznice i burze, które znacznie zwiększały zasięg w ciągu dnia. Silny puls w oscylacji Madden-Julian – propagujący się wzorzec klimatyczny związany ze zwiększoną cyklogenezą tropikalną – mógł pomóc w stworzeniu korzystnych warunków do dalszego rozwoju.

Przemieszczając się na południe od Zatoki Tehuantepec 18 października, system skonsolidował się i rozwinął mały, zdefiniowany obieg. Konwekcja skojarzona stała się bardziej skoncentrowana wokół jej środka. Kolejne zjawisko wiatru szczelinowego wkrótce wpłynęło na system, tymczasowo opóźniając rozwój zaburzeń w tropikalną depresję . Nizina wkrótce przeniosła się na północny wschód, wyrównując się na wschód od zjawiska wiatru szczelinowego, które pomogło w rozwoju. Niewielka, dobrze zdefiniowana cyrkulacja utworzona na początku 20 października w ramach szerszego obiegu cyklonowego. Szacuje się, że wraz ze wzrostem głębokiej konwekcji system przekształcił się w tropikalną depresję o identyfikatorze Twenty-E do godziny 06:00  UTC . Po jej wyznaczeniu, depresja znajdowała się około 205 mil (335 km) na południowy wschód od Salina Cruz w Meksyku.

Szybka intensyfikacja

Huragan Patricia krótko po rekordowej intensywności 23 października

Położona na południe od środkowego grzbietu i trwającego wiatru szczelinowego, powstająca depresja przesunęła się powoli z zachodu na południowy zachód 20 października. Początkowe warunki środowiskowe były umiarkowanie korzystne, pozwalając na stałą intensyfikację. Depresja osiągnęła status burzy tropikalnej o godzinie 00:00 UTC w dniu 21 października; National Hurricane Center (NHC) przypisuje mu nazwę Patricia odpowiednio. Przez większą część 21 października Patricia przemieszczała się w rejonie suchszego, bardziej stabilnego powietrza i stosunkowo niskich temperatur powierzchni morza . Oba te czynniki przyczyniły się do opóźnienia intensyfikacji cyklonu. System uległ znacznemu rozpadowi, z rozproszeniem cech pasm i słabo zdefiniowanym obiegiem na niskim poziomie. Po usunięciu czynników utrudniających konwekcja rozkwitła nad Patricią pod koniec 21 października, a nad centrum utworzyło się gęste zachmurzenie . Jednocześnie burza przyspieszyła z zachodu na północny zachód.

Wyjątkowo korzystne warunki atmosferyczne, na które składa się niewielki uskok wiatru , anomalnie wysokie temperatury powierzchni morza od 87 do 88 °F (30,5 do 31 °C) i wysoki poziom wilgotności, stworzyły środowisko bardzo sprzyjające szybkiej intensyfikacji . W konsekwencji, Patricia rozpoczęła wybuchową intensyfikację późno 21 października. Patricia osiągnęła siłę huraganu krótko po 00:00 UTC 22 października, z wyraźnym odpływem , dobrze zdefiniowanymi pasmami i rozwijającym się okiem . Kiedy stała się huraganem, Patricia znajdowała się 230 mil (370 km) na południe od Acapulco w Meksyku. W ciągu następnych 12 godzin dobrze zdefiniowane oko o szerokości 12 mil (19 km) utworzyło się w pierścieniu intensywnej konwekcji - z wierzchołkami chmur od -80 do -90 ° C (-112 do -130 ° F) - tworząc „ prawie idealnie symetryczny [centralne gęste zachmurzenie]". Dane z NOAA Hurricane Hunters badających cyklon wskazywały, że Patricia osiągnęła status kategorii 4 w skali wiatru huraganu Saffir-Simpson do 18:00 UTC; maksymalne utrzymujące się wiatry oszacowano na 130 mph (215 km / h) przy ciśnieniu barometrycznym 957 mbar (hPa; 28,26  inHg ) w tym czasie.

Błędy prognozy

Gwałtowna intensyfikacja Patricii była dobrze oczekiwana, ale źle prognozowana. Meteorolodzy z NHC wskazali na możliwość wystąpienia takiego zjawiska w pierwszym zaleceniu systemu jako depresja tropikalna. Zauważyli, że jedynym czynnikiem hamującym byłoby to, jak szybko burza może zorganizować wewnętrzny rdzeń. Tuż przed początkiem gwałtownej intensyfikacji agencja nie była w stanie skorzystać ze wskazówek dotyczących szybkiej intensyfikacji w ramach Statistical Hurricane Prediction Scheme z powodu błędów technicznych. To prawdopodobnie przyczyniło się do jeszcze większych błędów w prognozie agencji. Wstępne prognozy były konsekwentnie konserwatywne z intensywnością, a dramatyczne wzmocnienie nie zostało wyraźnie pokazane, dopóki nie nastąpiła już gwałtowna intensyfikacja.

O godzinie 03:00 UTC 22 października NHC prognozuje, że Patricia osiągnie status poważnego huraganu w ciągu 36 godzin; niecałe 15 godzin później system przekroczył swój prognozowany szczyt. Wzmocnienie się do huraganu kategorii 5 nie było wcale prognozowane, dopóki Patricia nie osiągnęła już takiej intensywności, chociaż w pośrednim zaleceniu tuż przed przejściem Patricii do kategorii 5 NHC zauważył, że „Patricia może stać się huraganem kategorii 5 z dnia na dzień”, a w poprzedzając dyskusję na temat pogody tropikalnej, zauważył, że „Patricia może ... osiągnąć intensywność kategorii 5”. Tendencja ta utrzymywała się przez cały okres gwałtownej intensyfikacji, powodując niektóre z największych błędów odnotowanych w ciągu 48 godzin; były one najgorsze w historii dla wschodniego Pacyfiku od czasu przejęcia przez NHC operacji w basenie w 1988 roku. Wszystkie modele prognoz zawierały ogromne błędy, z których większość wypadła gorzej niż oficjalne prognozy NHC. Żaden model nie prognozował dokładnie wielkości ani tempa intensyfikacji. EMXI — dane wyjściowe Europejskiego Centrum Prognoz Średnioterminowych — odnotował największy średni błąd przy 98,5 mil na godzinę (158,5 km/h) po 48 godzinach.

Szczytowa siła

Załoga NOAA43 upamiętnia rekordową obserwację 879 mbar (hPa; 25,96 inHg) po ostatniej misji na huragan Patricia 23 października.

W godzinach nocnych z 22 na 23 października Patricia skręciła na północny zachód i nieco zwolniła, gdy dotarła do zachodniej krawędzi grzbietu środkowego. Szybki rozwój trwał do 23 października, a huragan osiągnął status kategorii 5 o godzinie 00:00 UTC, z wiatrem szacowanym na 175 mil na godzinę (280 km/h). Konwekcja schłodziła się jeszcze bardziej, z wierzchołkami chmur zimniejszymi niż -130°F (-90°C) otaczającymi oko o szerokości 8 mil (13 km) do godziny 03:00 UTC. W ciągu 24 godzin wiatry Patricii wzrosły o 195 km/h, a ciśnienie centralne spadło o 95 mbar (hPa; 2,81 inHg). Około godziny 06:00 UTC samolot rozpoznawczy Rezerwy Sił Powietrznych zmierzył wiatry na poziomie 221 mil na godzinę (356 km/h), a radiometr mikrofalowy ze stopniowaną częstotliwością (SFMR) zaobserwował wiatry powierzchniowe o prędkości 210 mil na godzinę (340 km/h). Co więcej, ostatnia obserwacja kropli z tej misji około 06:45 UTC wykazała centralne ciśnienie 879 mbar (hPa; 25,96 inHg). Szybki rozwój był kontynuowany po opuszczeniu przez samolot huraganu, ponieważ trzy odczyty ciśnienia podczas misji wskazywały, że ciśnienie spadało w tempie ponad 7 mbar (hPa; 0,207 inHg) na godzinę. Ich odkrycia ujawniły również niezwykle ciasny gradient ciśnienia wynoszący 24 mbar (hPa; 0,709 inHg) na milę morską , jeden z najbardziej stromych w historii.

Obraz satelitarny w podczerwieni huraganu Patricia przy rekordowym natężeniu szczytowym zarejestrowany przez GOES-13/15

Opierając się na ciągłej poprawie wyglądu satelity huraganu, szacuje się, że Patricia osiągnęła szczytową intensywność około godziny 12:00 UTC 23 października; burza znajdowała się około 150 mil (240 km) na południowy zachód od Manzanillo w Meksyku. Maksymalne wiatry szacuje się na 215 mph (345 km/h) przy ciśnieniu 872 mbar (hPa; 25,75 inHg), co czyni Patricię drugim najbardziej intensywnym cyklonem tropikalnym, jaki kiedykolwiek zaobserwowano. Możliwe, że Patricia pobiła rekord wszech czasów 870 mbar (hPa; 25,69 inHg) ustanowiony przez Typhoon Tip w 1979 roku, biorąc pod uwagę tempo pogłębiania obserwowane podczas misji wczesnym rankiem. Gwałtowny, zwarty rdzeń Patricii miał około 40 km szerokości, a promień maksymalnych wiatrów sięgał tylko 7 mil (11 km).

Niewielka zmiana siły nastąpiła przez następne sześć godzin; koryta krótkofalówka przekroczeniu Półwysep Kalifornijski okazało Patricia na północnym wschodzie i wywołanego przyspieszenia. Kolejna misja rozpoznawcza około 18:00 UTC odnotowała centralne ciśnienie 879 mbar (hPa; 25,96 inHg). Samolot został zniszczony przez ciężką turbulencji (w wyniku prądy i zstępujących ) i załoga doświadczyła maksymalne G-sił o +3,0 do -1.5.

Wyjście na ląd i rozpraszanie

Satelitarna animacja Patricii od 13:15 do 23:45 UTC 23 października. W tym czasie huragan osłabł w bezprecedensowym tempie nad wodą, zanim uderzył w Meksyk; jednak nadal utrzymywał wiatry o prędkości 150 mph (240 km / h), gdy przemieszczał się na brzeg.

Pod koniec 23 października obrazy radarowe przedstawiały tworzenie się wtórnej zewnętrznej ściany oka, co wskazuje na cykl wymiany ściany oka . Do 20:30 UTC, ostatniego przejazdu rozpoznawczego, wiatry huraganu spadły o 60 mil na godzinę (95 km/h), a jego centralne ciśnienie wzrosło o 8 mbar (hPa; 0,236 inHg) na godzinę. Z cyklem wymiany ściany oka zbiegł się wzrost uskoku wiatru południowo-zachodniego, co jeszcze bardziej przyspieszyło degradację Patricii. Oko huraganu wkrótce wypełniło się chmurami i nastąpiło gwałtowne osłabienie w niespotykanym tempie.

O 23:00 UTC cyklon wylądował w Cuixmala w gminie La Huerta , Jalisco – około 55 mil (85 km) na zachód-północny zachód od Manzanillo – z wiatrem o prędkości 150 mph (240 km / h) i szacowanym ciśnieniem 932 mbar (hPa; 27,52 inHg). To uczyniło Patricię najsilniejszym huraganem, który uderzył w meksykańskie wybrzeże Pacyfiku, przewyższając nienazwany sztorm w 1959 r. i Madeline w 1976 r. (ten ostatni nie został ponownie przeanalizowany ). Chociaż operacyjnie sądzono, że Patricia wylądowała jako huragan kategorii 5 z wiatrem 165 mil na godzinę (270 km/h) i ciśnieniem 920 mbar (hPa; 27,17 inHg), ponowna analiza dostępnych danych sugeruje, że huragan słabł szybciej niż pierwotnie sądzono: automatyczna stacja w Cuixmala zmierzyła ciśnienie 934,2 mbar (hpa; 27,54 inHg), podczas gdy Josh Morgerman w Emiliano Zapata , tuż w oku Patricii, zmierzył ciśnienie 937,8 mbar (hPa; 27,69 inHg). Jego obserwacje wykazały również gradient ciśnienia 11 mbar (hPa; 0,325 inHg) na milę morską.

Wiatry Patricii przy wyjściu na ląd są stosunkowo niepewne, a wartość 150 mph (240 km/h) jest oparta na zależności ciśnienie-wiatr Knaffa-Zehra-Courtneya i ekstrapolacji wypełnienia 54 mbar (hPa; 1,59 inHg) przy użyciu techniki Dvoraka . Dodatkowe równanie wywodzące się z pracy Willoughby'ego (1993) dało intensywność wyjścia na ląd 147 mph (237 km/h). NOAA automatyczna stacja meteo na Chamela-Cuixmala Rezerwatu Biosfery , na wysokości 280 stóp (85 m), nagrany trwałe wiatry 185 mph (298 km / h) i maksymalny poryw 211 mph (340 km / h). Dalsze surowe dane z tej stacji wskazywały na nierealistycznie wysokie utrzymujące się wiatry o prędkości 266 mil na godzinę (428 km/h) i maksymalny podmuch 1138 mil na godzinę (1831 km/h). Na podstawie odległości stacji od oka Patricii, poza promieniem maksymalnych wiatrów, obserwacje z tej stacji są uważane za niewiarygodne. Najwyższe wiarygodnie zmierzone wiatry o prędkości 98 mph (158 km/h) wystąpiły w Pista między 22:30 a 23:00 UTC 23 października przed awarią anemometru.

Pozostałości Patricii – krótko po rozproszeniu jako tropikalny cyklon – i frontowa granica nałożona na zachodnie wybrzeże Zatoki Perskiej 24 października

Jeszcze szybsze osłabienie nastąpiło do 24 października, gdy huragan przemierzył góry Sierra Madre ; jego oko zniknęło z obrazów satelitarnych w ciągu kilku godzin po wylądowaniu. System osłabł poniżej siły huraganu o 03:00 UTC, gdy minął zachód od Guadalajary . Patricia przyspieszyła w głąb lądu między korytem nad północno-zachodnim Meksykiem a grzbietem nad Zatoką Meksykańską. Konwekcja dramatycznie zmniejszyła się w organizacji, a ośrodki cyrkulacyjne niskiego i średniego i wyższego poziomu cyklonu wkrótce się rozłączyły. System uległ degradacji w tropikalną depresję o godzinie 12:00 czasu UTC, ponieważ pozostała niewielka zorganizowana konwekcja, a burza rozproszyła się wkrótce potem nad środkowym Meksykiem. Niezakłócony przez góry Meksyku, krążenie Patricii od średniego do wyższego poziomu, któremu towarzyszyła znaczna wilgoć, szło dalej na północny wschód i wchodziło w interakcję z zimnym frontem nad zachodnią Zatoką Meksykańską. Nowy system spowodował powodzie na dużych obszarach Arkansas , Luizjany , Mississippi i Teksasu .

Dokumentacja

Przy maksymalnych utrzymujących się wiatrach 215 mil na godzinę (345 km/h) i minimalnym ciśnieniu 872 mbar (hPa; 25,75 inHg), huragan Patricia jest drugim najbardziej intensywnym cyklonem tropikalnym, jaki kiedykolwiek zaobserwowano, tuż obok Typhoon Tip w 1979 roku, który miał minimalne ciśnienie 870 mbar (hPa; 25,69 inHg). Jest to również najsilniejszy cyklon tropikalny, jaki kiedykolwiek zarejestrowano na półkuli zachodniej . Przekroczyła poprzedni rekord trwałego wiatru 190 mph (305 km/h) ustanowiony przez huragan Allen w 1980 roku oraz rekord ciśnienia 882 mbar (hPa; 26,05 inHg) ustanowiony przez huragan Wilma w 2005 roku, oba w basenie atlantyckim . We wschodnim basenie Pacyfiku, na północ od równika i na wschód od Międzynarodowej Linii Zmiany Daty , poprzednim rekordzistą tego basenu był huragan Linda w 1997 r. z wiatrem o prędkości 185 mph (295 km/h) i ciśnieniu 902 mbar (hPa; 26,64). w Hg). Rekonesans wykrył również gradient ciśnienia 24 mbar (hPa; 0,709 inHg) na milę morską na początku 23 października, jeden z najbardziej stromych gradientów, jakie kiedykolwiek zaobserwowano w tropikalnym cyklonie.

Porównanie zdjęć w podczerwieni wzmocnionych przez Dvoraka (krzywa BD) huraganów Linda (po lewej) i Patricia (po prawej) . „Zimny ​​ciemnoszary” pierścień wokół oka Patrycji reprezentuje wierzchołki chmur o temperaturze -81 °C (-114 °F) lub chłodniejsze, bardziej intensywne niż „zimny średni szary” pierścień otaczający oko Lindy.

W skali globalnej maksymalne trwałe wiatry Patricia w ciągu jednej minuty plasują się jako najwyższe kiedykolwiek wiarygodnie zaobserwowane lub oszacowane globalnie w tropikalnym cyklonie, przewyższając tajfun Haiyan z 2013 r., chociaż intensywność Haiyan została oszacowana tylko na podstawie zdjęć satelitarnych (T8.0, najwyższa ocena w skali Dvoraka ). Ponieważ żaden samolot nie był dostępny dla Haiyan, rekord ustanowiony przez Patricię jest niepewny, a porównanie intensywności dwóch burz jest problematyczne. Według Światowej Organizacji Meteorologicznej , tajfun Nancy z 1961 r. również wytworzył utrzymujące się wiatry o prędkości 215 mil na godzinę (345 km/h); jednak powszechnie przyjmuje się, że zwiad zachodniego Pacyfiku w latach 40. do 60. przeszacował intensywność cyklonu, a wyniki Nancy są uważane za wątpliwe. Najpotężniejszy podmuch wiatru wywołany przez cyklon tropikalny, a także największe wiatry nietornadowe, jakie kiedykolwiek zarejestrowano, zachował cyklon Olivia w 1996 r.: 253 mil na godzinę (407 km/h) zaobserwowano na wyspie Barrow w Australii Zachodniej .

Wielkość gwałtownej intensyfikacji Patricii jest jedną z najszybszych, jakie kiedykolwiek zaobserwowano. W okresie 24 godzin, 06:00–06:00 UTC 22–23 października, maksymalne utrzymujące się wiatry wzrosły z 85 mph (140 km/h) do 205 mph (335 km/h). Oznacza to rekordowy wzrost o 120 mph (195 km/h). W tym samym okresie centralne ciśnienie Patricii spadło o 95 mbar (hPa; 2,81 inHg). To niewiele mniej niż rekord świata w zakresie intensyfikacji ustanowiony przez Typhoona Forresta w 1983 roku, który charakteryzował się spadkiem ciśnienia o 100 mbar (hPa; 2,953 inHg) w niecałe 24 godziny. Przy ciśnieniu 932 mbar (hPa; 27,52 inHg) Patricia jest najsilniejszym w historii huraganem na Pacyfiku. Poprzedni rekord wynosił 941 mbar (hPa; 27,79 inHg) ustanowiony przez huragan Odile w 2014 roku. Podobnie huragan odnotował najszybsze osłabienie, gdy nadal znajdował się nad wodą w obszarze odpowiedzialności NHC, ze wzrostem ciśnienia o 54 mbar (hPa; 1,59 inHg). na pięć godzin przed lądowaniem. Co więcej, dropsonde zaobserwował w oku Patricii temperaturę wysokości 700 mbar wynoszącą 32,2 °C (90,0 °F). Jest to jedna z najwyższych temperatur, jakie kiedykolwiek zaobserwowano w oku cyklonu tropikalnego na świecie.

Zobacz też

Inne cyklony tropikalne o rekordowej sile:

Uwagi

Bibliografia